晶体管及其小信号放大

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1、晶体管及其小信号放大(1)1晶体管是电子线路的核心单元：分立电路／集成电路模拟电路／数字电路双极型／单极型小信号放大／大信号放大／开关2§1双极型晶体管（BJT）§1.1基本结构BECNNP基极发射极集电极NPN型PNPBCEPNP型发射结集电结Ｂ集电区基区发射区3BECNNP基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度较高制造工艺上的特点4电路符号两种类型的三极管5§1.2BJT的电流分配与放大原理三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。（1）工作在放大状态的外部条件：发射结正偏，集电结反偏。（２）发射区向基区注入载流子；基区传输和控制载流子；集电

2、区收集载流子．6１内部载流子的传输过程（以NPN为例）ICBO反向饱和电流7（1）IE=IEN+IEP且有IEN>>IEPIEN=ICN+IBN且有IEN>>IBN，ICN>>IBN（2）IC=ICN+ICBO（3）IB=IEP+IBN－ICBO（4）IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ICBO)（5）IE=IC+IB2电流分配关系式8BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管93三极管的电流放大系数直流放大系数/交流放大系数不同端口间的放大系数iE=IE+ΔIEiC=IC+ΔICiB=IB+ΔIB10(1)直流电流

3、放大系数只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般=0.900.995－（共基极）直流电流放大系数11(2)直流电流放大系数－（共射极）直流电流放大系数令基极开路，集到发的穿透电流12在放大区的相当大的范围内因≈1,所以>>1(3)交流电流放大系数13三种组态共发射极接法、共基极接法、共集电极接法§1.2晶体管的共射极特性曲线14+-bce共射极放大电路VBBVCCUBEICIB+-UCEIB=f(UBE)UCE=const1.输入特性曲线15UCE1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作压降：硅管UBE0.6~0.7V,锗管UBE0.2~0.3

4、V。UCE=0VUCE=0.5V死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。162、输出特性曲线IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。IC=f(UCE)IB=const17IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中UCEUBE,集电结正偏，IB>IC，UCE0.3V称为饱和区。18IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区

5、域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死区电压，称为截止区。19输出特性三个区域的特点:放大区：发射结正偏，集电结反偏。即：IC=IB,且IC=IB(2)饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：UCEUBE，IB>IC，UCE0.3V(3)截止区：UBE<死区电压，IB=0，IC=ICEO020例1：试判断三极管的工作状态21例2：用数字电压表测得放大电路中晶体管的各极电位，试判断晶体管的类型（为NPN型还是PNP型，硅管还是锗管，分别标上B、E、C。22例3：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个

6、区？当USB=-2V时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大饱和电流：Q位于截止区23例：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？ICIcmax(=2mA)，Q位于饱和区。(实际上，此

7、时IC和IB已不是的关系）251.电流放大倍数和§1.3晶体管的主要参数2.集-基极反向截止电流ICBOICEO=IB+ICBO3.集-射极反向截止电流ICEO4.集电极最大电流ICM集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。265.反向击穿电压（1）U(BR)CBO——发射极开路时的集电结击穿电压（2）U(BR)EBO——集电极开路时发射结的击穿电压（3）U(BR)C